Você deve ter ouvido em suas viagens que ao meio-dia o sol está "diretamente acima" no céu. A menos que você esteja no norte do Círculo Polar Ártico, isso nunca é tecnicamente o caso. Não apenas isso, mas a menos que você viva no equador da Terra, a posição mais alta acima do horizonte atinge todos os dias - ou seja, a altitude do sol - varia um pouco de dia para dia ao longo do ano.

O sol está a altitude em graus depende de dois fatores: sua distância do equador e a data.
Etapa 1: Situação

Sua latitude é um número entre 0 graus (se você mora no equador) e 90 graus (se você mora no polo norte ou sul). A maioria das pessoas nos Estados Unidos tem entre 25 graus de latitude norte e 45 graus de latitude norte. Como a circunferência da Terra é de cerca de 40.000 quilômetros e há 360 graus em um círculo, cada grau de latitude é menor que 70 quilômetros.

Se você não conhece sua latitude, visite o NASA Latitude /Longitude Finder (consulte Recursos) e digite sua localização. Por exemplo, Boston, Massachusetts, EUA está a 42,36 graus de latitude norte.
Etapa 2: Determine a altitude do equinócio do sol

A Terra está inclinada 23,5 graus de uma linha perpendicular ao seu plano de rotação, como um pião que começou a balançar. É isso que causa as estações do ano e também é a razão pela qual a altitude mais alta do sol varia. Por volta de 22 ou 23 de março e novamente por volta de 22 ou 23 de setembro, a Terra passa por um equinócio - latim para "noite igual". Nesses dois dias, a Terra recebe 12 horas ou luz e 12 horas de escuridão, e o sol sobe a uma altitude igual a (90 - L graus) graus acima do horizonte. No caso de Boston, então, este é (90 - 42,36) \u003d 47,64 graus sobre o horizonte, que está a meio caminho do zênite (o ponto diretamente acima).
Etapa 3. Determine as Altitudes do Solstício do Sol

Começando no equinócio vernal no hemisfério norte, em 22 ou 23 de março, o primeiro dia da primavera, a quantidade de tempo que a Terra passa sob luz continua a aumentar e o sol sobe para um ponto progressivamente mais alto a cada dia. Depois de três meses, em 22 de junho, chega o solstício de verão, o primeiro dia do verão e o chamado "dia mais longo do ano". Devido à inclinação de 23,5 graus mencionada acima, o sol ao meio-dia em Boston está agora (90 - 42,36 + 23,5) graus, ou 71,14 graus acima do horizonte. Estamos a cerca de 80% do horizonte até o zênite (71,14 ÷ 90 \u003d 0,790).
Seis meses depois, em 22 ou 23 de dezembro, o equinócio outonal chegou e se foi e o solstício de inverno chega. . Nesse dia, o primeiro dia do inverno e o chamado "dia mais curto do ano", a situação do verão é invertida e o sol atinge apenas uma altitude de (90 - 42,36 - 23,5) graus, ou 24,1 graus. Isso representa pouco mais de um quarto da distância do horizonte ao zênite (24,14 ÷ 90 \u003d 0,268).
Etapa 4: Fator na declinação de hoje

A variação devido à inclinação da Terra é chamado de declinação. É um número positivo na primavera e no verão e um número negativo no outono e inverno, variando entre os valores de 23,5 e -23,5 graus.

A equação para calcular a altitude acima do horizonte em um determinado dia é (90 - L
+ D
). Em nossos exemplos iniciais, nos equinócios, D
era zero e, portanto, não era explicitamente incluído.

Para determinar a declinação de hoje e a altitude do sol, você pode usar a Calculadora Solar NOAA ou a Calculadora Kiesan, ambas online. Se você não tiver acesso a um desses, poderá adivinhar decentemente, desde que saiba a data e a latitude aproximada. Por exemplo, se é início de maio e você está em Miami, Flórida, sabe que a declinação do sol está na metade do caminho entre 0 e 23,5, porque a primavera está na metade e sua latitude é de cerca de 25 graus. Portanto, você pode estimar que o sol subirá a uma altitude de cerca de (90 - 25 + 11,5) \u003d 76,5 graus.